建筑设计与结构经济性探讨

[摘　要]　建筑设计的经济性就是选择合适的材料与施工方式，以最低的成本建造出符合要求合理经济的建筑物。实现建筑的的经济性目标，必须从设计、结构、施工、管理等多方面综合考虑，通过选择最佳的方案，对建设过程的各个环节进行合理有效控制，同时加强各个阶段的管理，确保建筑物的经济合理。

[关键词]　建筑；设计；结构；经济性

[中图分类号]　F281

[文献标识码]　B

一、建筑设计的经济性

设计队伍的任务就是要提供好的经济效益，但这不是求便宜而是求经济。通过降低标准来节约成本能使建筑物便宜，但并不一定经济。以最低的成本建造出符合要求的建筑物才是最经济的。满足需要和成本支出要同时考虑，既要满足建筑物外观和功能的要求，又要考虑成本支出。在全面评价建筑物和工程时，要对这三个方面进行综合平衡。但是，这一原则实际运用起来又很困难。

设计和经济与舒适的标准有密切的关系。如果降低建筑和装修标准或者压缩面积，从而降低了使用要求，这样虽然很容易使成本下降，但这不是设计经济。设计经济是在不降低舒适标准的前提下降低成本。在整个设计过程中，只有把成本和舒适标准统一起来考虑，才能实现设计经济。设计中考虑费用问题时要有长远观点，就是要考虑建筑物整个寿命期间的舒适标准和成本。

成本计划之所以必要，是因为施工方法和材料有选择的可能性。由于材料和可用的施工方法有很大的选择余地，因此对建筑设计作经济评价是非常必要的。显然，第一步是对建筑物的用途作一个全面的估计，不仅考虑建筑物的最初用途，而且还要考虑建筑物寿命期间可能的其它用途，研究建筑物的用途将发现，不同的外观和占地面积、不同的平面布置和不同的设备组合的相对优越性。在某种情况下，通过这种研究可能找出满足使用要求的更好方式。建筑物的功能是很复杂的，往往需要许多学科的人进行长时间的各种研究。最终方案必然是一个折衷方案，因为一旦建筑物的用途改变，完全满足当前需要的建筑物就会缺乏适应性，建筑物综合的、长期的经济效益就会降低。

建筑物的外观影响环境，进而也影响造价和运营费。球体的表面积最小，但是，对于建筑物来说球体不很实用。圆柱形多用于仓库建筑，仓库建筑也可以采用规则多边形的形式。建筑物普遍采用矩形，正方形使得表面积和体积比最小。长宽比越大，用的材料越多，表面积就越大，可能散失的热量也就越多。当然，建筑物的空间形式不同，成本也就不同。缩小屋面与墙面之比是比较经济，尽管这样做可能使建筑物总的表面积增加。同样，墙体形式不同，其成本也会随之变化。例如，街坊房屋的外墙成本与共用墙的成本势必不同。当宽度和高度与各自的成本(不仅包括建造成本也包括运营成本)成反比时，这样的宽高比才是最经济的。运营成本和建造成本都随长宽比的增加而增加。但是，其它因素也必须予以考虑，如建筑物的采光、噪音和通风。考虑到这些因素的影响，采用其它形式或外形也许更有利。

成本几乎总是确定一个建筑物最终设计方案的重要因素。过去，成本主要作为控制费用支出的上限。而今天，每一个设计方面都有多种选择，成本已成为确定设计方案中每一细节都要考虑的因素。人们再也不会认为通过压缩空间或面积、降低设备和装修标准来节约成本是恰当的途径了。成本计划技术可以用来指导设计人员对建筑物各部分的费用支出作出恰当的平衡，进而帮助设计人员获得较好的经济效益。

虽然一座建筑物的设计方案首先考虑的是规模问题，然而一般说来，由于压缩规模而节约的成本与所压缩的规模相比远不成比例。建筑面积的变化可能引起墙面和屋面以及柜架的微小变化，对建筑物的许多方面，例如供暖设备和装修只有极小甚至没有什么影响。随着社会的发展、家庭和社会事业机构的扩大，人们对空间的要求趋于增长。此外，在使用空间有限的条件下要适应和满足各种新的要求就困难了。从长远观点来看，使用空间留大一些或许是经济的。对建筑物的层高一般很少有限制，但必须考虑未来的需要。

虽然成本上的节约与所压缩的空间远不相称，但是，空间的压缩仍然很重要，从某种意义上说，通过减少层面积谋求节约比其它途径来得容易。而且在层高并不很高的情况下，建筑物的功能往往发挥得更有效。要想紧凑地安排工作空间，通道布置就显得更重要。通道布置合理，既可满足需要，又可减少了层面积。通道常常占用大量空间。成本不仅受空间大小的影响，而且受外部形式的影响。简单的矩形通常比其它任何形式的效果都好。仅仅把与层面积相对应的平面面积压缩到最小还不够，还必须易于施工。增加拐角就会增加费用，而直角比其它形式的费用要低。虽然规则多边形建筑物的墙面画以可能比矩形的墙而积小，但是因减少墙面积所节约的费用却少于因采用大量复杂拐角而增加的费用，差额将取决于施工的方式。另外，矩形建筑物比其它形式的建筑物更实用，特别是小型建筑物。建筑物上的凸出部分通常与其占地面积(因增加拐角而增加的面积)不相称地增加费用，围墙当然是涉及到的因素之一，因此，为了节省框架费用或更充分地利用自然光而扩大墙面可能是值得的。在实际建筑面积中，有效建筑面积占的比例还是比较小。柱子周围的空间通常是损失掉了，损失多少还要看建筑物的使用方式。另外，在地皮昂贵的市区建造建筑物，为了缩小墙的厚度，增加楼面面积，而采用费用较高的外墙和内墙形式也是值得的。建筑物的外形对建筑物各部的成本也有影响。建造狭长的窗洞往往比同样面积的扁平窗洞的造价低。屋顶的外形不同，成本差别也相当大。

建筑物的层数对造价的高低有重要影响。一般说来，层数越多，每平米的造价也就越高。平房和两层建筑物的成本差别主要取决于一层入口的数量和造价。而对某些形式的建筑物来说，平房与两层楼的造价差别较小。各种方案的费用差别主要是各种楼梯、墙、基础和屋顶的相对造价不同。只要采用框架承重并达到需要安装电梯这一临界点时，多层住宅楼的造价就急剧上升。超过这一临界点以后，随着楼层的增加，单位费率反而趋于下降。但是，具体说起来又很复杂，不能一概而论。

二、建筑结构经济性

建筑物结构经济依赖于材料的选择与使用，也依赖于建筑安装方式。它涉及到劳务，材料、机械和施工组织管理的费用。另外，尽管预先分别检验材料拘经济性是方便的，但事实上，应把建筑物作为一个整体来考虑，以便考虑各种方案的相互影响．材料的选择取决于价格和性能两个方面。根据价格的变动相应做出选择才是最经济的。建筑材料随着价格和供应情况以及劳务和运输情况的变化而变化。仅选择便宜的材料是不够的。还应考虑利用其特性并使其充分发挥作用。在既定条件下，所用材料的质量高于所要求的标准就会造成浪费。材料相互接合的方式与利用材料本身具有同等重要性。适当采用简单重复的操作并集中使用机械和其它设备将有利于节约材料。制作和安装模板的费用往往很高，有时超过混凝土本身的价值。模板设计得越简单，使用次数越多，混凝土成品的造价就越低。此外，砌砖用的粘合剂也比较昂贵。

无论各工序作业时间是长还是短，开工准备和完工清场所花的时间都差不多。因此，对于一项既定的任务来说，要尽可能压络工序的数量以便使作业班组通过较少的工序完成任务。另外，最好是把相近似的工序紧凑地安排在一段较短的时间里，以便集中地、高效率地利用机械设备。

对于大型建筑来说，框架结构是必要的，通常可以选择钢结构或混凝土结构。某些大型建筑要求的跨度不大，例如公寓大楼，则使用网格状承重墙是经济的。近来在钢结构的设计方面的进步，导致钢结构更多地采用。框架结构建筑物的围护墙体材料的选择范围较大，当然，这是因为它无须承重。如果不要求承重，轻质围护墙不失为一种经济的方案。

到目前为止，似乎看不出哪一种建造方式有特别明显的优势。也许，现场建造的方式最终将被证明像严谨的工厂生产方式一样成功。节省的专用设备和运输设备费用将弥补由于非工厂化生产而造成的产量方面的损失。成套的建造方法，只要求用很少的或不要求用什么特殊专门机械设备的建造方法的体系，能广泛地被设计所采用，并取得满意的效果，同时，这也增加了设计手段。

成体系也就是要求有一整套精心设计的专门方案，这与那些搞单个或小群建筑设计的设计师不相适应。而对那些搞标准建筑物的设计或能在设计中大量运用标准部件进行组合的设计师来说却很有用。

在建造上的节约可能生产出外观差或不舒适的建筑产品来。在运营成本上的节约比在造价上的节约更有价值。各种劳务和材料的价格因地点和时间而异，那么，最经济的方案也就随时间、地点不同而变化了。

三、结语

实现建筑的的经济性目标，必须从设计、结构、施工、管理等多方面综合考虑，通过选择最佳的方案，对建设过程的各个环节进行合理有效控制，同时加强各个阶段的管理，确保建筑物的经济合理。

[参　考　文　献]

[1]聂小松.节能建筑的经济问题研究[J].商场现代化，2010(8)

[2]李文策.浅谈工程中的成本控制策略[J].科技资讯，2008(18)

[3]张小芳.建筑工程管理中存在的问题及其经济学分析[J].时代金融，2009(5)